一种通过超声轴向导波声速检测材料氢损伤的方法技术

本发明专利技术公开了一种通过超声轴向导波声速检测材料氢损伤的方法，包括制作一组原始对比试块，对原始对比试块进行渗氢试验，制作轴向氢损伤对比试块组，搭设超声轴向导波声速检测系统，测试轴向氢损伤对比试块组的轴向导波声速，测定平均氢浓度，绘制轴向导波声速－平均氢浓度参考曲线，对在役待检测的临氢设备氢损伤程度进行检测。本发明专利技术找出轴向导波声速变化与材料氢损伤程度对应关系，绘制材料轴向导波声速－材料平均氢浓度参考曲线，进而对在役内径较小、不能进入或不能停机的化工炼油加氢、临氢设备氢损伤情况进行评价。本发明专利技术检测过程成本低，被测在役临氢设备无需停工，对在用化工炼油临氢设备的氢损伤监控具有非常积极的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种通过超声轴向导波声速检测材料氢损伤的方法
本专利技术涉及金属材料的无损探伤
，具体涉及通过超声导波检测金属材料氢损伤的方法，特别是通过超声轴向导波声速的变化检测材料氢损伤的方法。
技术介绍
金属的氢损伤包括氢脆、氢鼓泡以及氢致开裂等情况，其中，氢脆是可以恢复的，而氢鼓泡和氢致开裂是永久性的，因此，在金属氢损伤的初期就能够评价氢损伤的程度具有非常重要的意义。目前，评价金属材料氢损伤程度的方法通常采用材料力学性能检测法，由于该方法属于破坏性的方法，无法采用此方法对在役设备进行检测。现有在役设备检测材料氢损伤非破坏检验方法主要集中在超声波纵波声速VL和横波声速VS对于氢损伤程度的表征。理论研究表明：材料中的微观裂纹会影响整体弹性模量，从而降低纵波波速VL和横波波速VS，发生氢损伤的材料的纵波波速VL和横波波速VS比没有发生氢损伤的材料波速至少减少了各10％和7％，VL减少的百分比要大于VS减少的百分比。因此，氢损伤将增加VS/VL的值，分别测定VS、VL，计算其比值就可以衡量材料产生氢损伤程度。采用目前的超声纵波横波检测氢损伤的优点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过超声轴向导波声速检测材料氢损伤的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：制作一组原始对比试块；/n原始对比试块共有6块，6块原始对比试块尺寸相同，编号为S0～S5；/n步骤2：对原始对比试块进行渗氢试验；/n对编号为S5号原始对比试块进行高温高压渗氢试验，直至其刚产生氢鼓泡或氢致开裂，记录持续时间为H；/n步骤3：制作轴向氢损伤对比试块组；/n在相同试验环境下，对编号为S1～S4的四块原始对比试块进行渗氢试验，其中，S1号原始对比试块的渗氢试验的试验时间为0.2H，S2号原始对比试块的渗氢试验的试验时间为0.4H，S3号原始对比试块的渗氢试验的试验时间为0.6H，S4号原始对比...

【技术特征摘要】
1.一种通过超声轴向导波声速检测材料氢损伤的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：制作一组原始对比试块；
原始对比试块共有6块，6块原始对比试块尺寸相同，编号为S0～S5；
步骤2：对原始对比试块进行渗氢试验；
对编号为S5号原始对比试块进行高温高压渗氢试验，直至其刚产生氢鼓泡或氢致开裂，记录持续时间为H；
步骤3：制作轴向氢损伤对比试块组；
在相同试验环境下，对编号为S1～S4的四块原始对比试块进行渗氢试验，其中，S1号原始对比试块的渗氢试验的试验时间为0.2H，S2号原始对比试块的渗氢试验的试验时间为0.4H，S3号原始对比试块的渗氢试验的试验时间为0.6H，S4号原始对比试块的渗氢试验的试验时间为0.8H；
将完成渗氢试验的S1～S5总共5块原始对比试块定义为轴向氢损伤对比试块组，并重新编号为SH1～SH5号轴向氢损伤对比试块；S0号原始对比试块为未进行渗氢试验的原始对比试块；
步骤4：搭设超声轴向导波声速检测系统；
超声轴向导波声速检测系统包括多通道超声导波检测仪和超声波导波探头，所述超声波导波探头包括发射导波探头一个，接收导波探头一个，发射导波探头和接收导波探头均连接到多通道超声导波检测仪上；
步骤5：测试轴向氢损伤对比试块组的轴向导波声速；
利用超声轴向导波声速检测系统依次测定超声轴向导波在SH1～SH5号轴向氢损伤对比试块中的声速，分别对应值为Vd1、Vd2、Vd3、Vd4、Vd5；
测定超声轴向导波在未进行渗氢试验的S0号原始对比试块中的声速，对应值为Vd0
步骤6：使用定氢仪测定SH1～SH5号轴向氢损伤对比试块中氢的平均浓度含量，分别对应得出试块中的平均氢浓度为a、b、c、d、e；
步骤7：绘制轴向导波声速－平均氢浓度参考曲线；
步骤8：对在役待检测的临氢设备氢损伤程度进行检测。


2.根据权利要求1所述的一种通过超声轴向导波声速检测材料氢损伤的方法，其特征在于，步骤1中，原始对比试块为未经投入使用的临氢设备材料制作而成，其材质、厚度与在役待检测的临氢设备一致。


3.根据权利要求1所述的一种通过超声轴向导波声速检测材料氢损伤的方法，其特征在于，步骤2中，渗氢试验环境根据在役待检测的临氢设备实际工作参数选取。


4.根据权利要求1所述的一种通过超声轴向导波声速检测材料氢损伤的方法，其特征在于，步骤3中，SH1～SH5号轴向氢损伤对比试块对应1～5级在役临氢设备氢损伤级别。


5.根据权利要求1所述的一种通过超声轴向导波声速检测材料氢损伤的方法，其特征在于，步骤4中，所述发射导波探头和接收导波探头固定设置在刚性探头支架上，且发射导波探头和接收导波探头间的固定距离为L。


6.根据权利要求1所述的一种通过超声轴向导波声速检测材料氢损伤的方法，其特征在于，步骤4中，发射导波探头通过信号线连接在多通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，蒋海涛，郝晓军，陶业成，纳日苏，常青，张曰涛，代小号，许永胜，
申请(专利权)人：国能锅炉压力容器检验有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11